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合成氨是基本无机化工,氨是化肥工业和有机化工的主要原料,也是一种常用的制冷剂.
(1)已知:①N2(g)+O2(g)═2NO(g)△H1
②N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H2
③2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H3
则4NO(g)+4NH3(g)+O2(g)═4N2(g)+6H2O(g)ΔH=
3△H3-2△H1-2△H2
3△H3-2△H1-2△H2
(用△H1、△H2、△H3表达)
(2)图Ⅰ是合成氨反应的能量与反应过程相关图(未使用催化剂);图Ⅱ是合成氨反应在2L容器中、相同投料情况下、其它条件都不变时,某一反应条件的改变对反应的影响图.

①下列说法正确的是
AE
AE

A.ΔH=-92.4kJ•mol-1
B.使用催化剂会使E1的数值增大
C.为了提高转化率,工业生产中反应的温度越低越好
D.图Ⅱ是不同压强下反应体系中氨的物质的量与反应时间关系图,且PA<PB
E.该反应的平衡常数KA<KB
F.在曲线A条件下,反应从开始到平衡,消耗N2的平均速率为n1/4t1mol•L-1•min-1
②下列能说明该反应达到平衡状态的是
C
C

A.容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1:3:2    B.v(N2)=v(H2
C.容器内压强保持不变                    D.混合气体的密度保持不变
(3)合成氨技术的创立开辟了人工固氮的重要途径,合成氨反应的平衡常数K值和温度的关系如表:
温度/℃ 200 300 400
K 1.0 0.86 0.5
①理论上,为了增大平衡时H2的转化率,可采取的措施是
增大压强、适当增大氮氢比、及时分离出产物中的NH3
增大压强、适当增大氮氢比、及时分离出产物中的NH3
(要求答出两点).
②400℃时,测得某时刻氨气、氮气、氢气的物质的量浓度分别为3mol•L-1、2mol•L-1、1mol•L-1时,此时刻该反应的v(N2
v(N2)(填“>”、“<”或“=”).
(4)常温下向25mL 0.1mol/LNH3•H2O 溶液中,逐滴加入0.2mol/L的HN3溶液,溶液的pH变化曲线如图Ⅲ所示.A、B、C、D 四个点中,水的电离程度最大的是
B
B
;D点时溶液中各离子浓度大小顺序为
c(N3-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-
c(N3-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-

(5)有人设想寻求合适的催化剂和电极材料,以N2、H2为电极反应物,以HCl-NH4Cl为电解质溶液制造新型燃料电池.试写出该电池的正极反应式
N2+8H++6e-═2NH4+
N2+8H++6e-═2NH4+

【答案】3△H3-2△H1-2△H2;AE;C;增大压强、适当增大氮氢比、及时分离出产物中的NH3;<;B;c(N3-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-);N2+8H++6e-═2NH4+
【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:8引用:1难度:0.3
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  • 1.氢气最早于16世纪被人工制取出来,氢气是一种清洁能源。
    (1)利用光伏电池电解水制H2是氢能的重要来源。已知:H-H键、O=O键、H-O键的键能依次为436kJ•mol-1、495kJ•mol-1、463kJ•mol-1。则2H2O(g)═2H2(g)+O2(g)△H=
     
    kJ•mol-1
    (2)T1℃时,向5L恒容密闭容器中充入0.5molCH4,只发生反应2CH4(g)⇌C2H4(g)+2H2(g),达到平衡时,测得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的转化率为
     
    ;保持其他条件不变,温度改为T2℃,经25s后达到平衡,测得c(CH4)=2c(C2H4),则0~25s内v(C2H4)=
     
    mol•L-1•s-1
    (3)CH4分解时几种气体的平衡分压(pPa)的对数值lgp与温度的关系如图所示。

    ①T℃时,向一恒容密闭容器中通入一定量的CH4(g)、C2H4(g)和H2(g),只发生反应2CH4(g)⇌C2H2(g)+3H2(g)ΔH,ΔH
     
    (填“>”或“<”)0,此时的平衡常数Kp=
     
    (用平衡分压代替浓度进行计算)Pa2
    ②若只改变一个反应条件使Kp变大,则该条件是
     
    (填标号)。
    A.减小C2H2的浓度
    B.升高温度
    C.增大压强
    D.加入合适的催化剂
    (4)工业上,以KNH2和液氨为电解质,以石墨为电极,电解液氨制备H2。阳极的电极反应式为
     
    ,一段时间后阴、阳两极收集到的气体质量之比为
     

    发布:2025/1/4 8:0:1组卷:9引用:3难度:0.5
  • 2.反应 4A(g)+5B(g)⇌4C(g)+6D(g)在 5L 的密闭容器中进行,半分钟后,C 的物质的量增 加了 0.30mol。下列叙述正确的是(  )

    发布:2024/12/30 19:30:2组卷:67引用:6难度:0.6
  • 3.将等物质的量的A、B混合于2L的密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g)⇌xC(g)+2D(g),经5min后,测得D的浓度为0.5mol/L,c(A):c(B)=3:5,C的平均反应速率为0.1mol/(L•min).求:
    (1)此时A的浓度c(A)=
     
    mol/L,反应开始前容器中的A、B的物质的量:n(A)=n(B)=
     
    mol;
    (2)B的平均反应速率v(B)=
     
    mol/(L•min);
    (3)x的值为
     

    发布:2024/12/30 19:0:1组卷:163引用:26难度:0.3
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